[发明专利]一种车载网中防止黑洞攻击的改进AODV协议方法

说明书

本发明公开了一种车载网中防止黑洞攻击的改进AODV协议方法，涉及车载自组网通信安全技术，包括：步骤1：节点注册认证；步骤2：节点通信；步骤3：恶意节点的检测。本发明的方法解决了车载网通信技术中无法有效解决节点之间出现的黑洞攻击问题，提高了节点通信的安全性。

技术领域

本发明涉及车载自组网通信安全技术，具体涉及一种车载网中防止黑洞攻击的改进AODV协议方法。

背景技术

目前，车载网（VANET）作为移动自组网的一个子类，在智能交通系统中得到广泛应用，其中为了保证车辆之间的通讯，路边单元（RSU）充当网关，车辆上装有车载单元（OBU）,OBU由传感器、处理单元和通讯系统组成，并通过IEEE 802.11协议与周围车辆进行通信，VANET可以实现车辆与车辆（V2V）、车辆与基础设施（V2I）之间的协作通信，从而有助于促进交通安全、提高交通效率和优化交通管理，但是由于VANET中节点繁多且网络拓扑结构变化较快的特点，VANET网络易受到来自外界的恶意攻击，近年来，车载网的安全问题日益成为一个热点问题。

AODV协议作为VANET中一种常见的按需平面距离矢量路由协议，支持中间节点应答，能使源节点快速获得路由，有效减少了广播数,节点只存储需要的路由，减少了内存的需求和不必要的复制。但是本身缺少了相应的认证机制，极易受到来自外部环境的恶意攻击。

黑洞攻击是一种VANET中常见的攻击手段，是一种典型的Dos（拒绝服务攻击），在这种攻击下，恶意节点通过协议机制更改自己的序列号或者跳数等方式欺骗源节点，将数据包导向自己，从而干扰网络通信。

椭圆曲线密码学（ECC）算法，是一种基于椭圆曲线数学而建立公开密钥加密的算法，椭圆曲线在密码学中的使用是在1985年由Neal Koblitz和Victor Miller分别独立提出的。此算法相对于其他加密算法而言，具有加解密速度快，节省带宽和存储空间。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种车载网中防止黑洞攻击的改进AODV协议方法，解决了车载网通信技术中无法有效解决节点之间出现的黑洞攻击问题，提高了节点通信的安全性。

本发明采用的技术方案是：一种车载网中防止黑洞攻击的改进AODV协议方法，包括：

步骤1：节点注册认证；

步骤2：节点通信；

步骤3：恶意节点的检测。

进一步地，所述步骤1包括：

使用椭圆曲线密码技术的非对称公钥基础结构用于生成密钥，其中通信节点双方选择了一个私有密钥nA和nB；私钥nA和nB是集合中具有p上限的整数；它通常用于解密和保密，通过如下公式获得每个部分的公钥：

然后通过使用公共密钥，按照如下公式将消息加密为密文：

其中Pm是被用户PB通过公共密钥更改并且加密的消息，k是随机整数，保证每次密文的独特性；

然后RSU担任证书颁发机构,为车载网中注册的车辆生成一个证书；

节点从CA中获得私钥和有效证书，并参与节点通信进程。

更进一步地，所述步骤2包括：

源节点向目的节点通信，首先源节点生成Nonce，并使用目的节点的公钥进行加密；

之后广播这个已经获得认证证书和随机数加密的RREQ，节点网络中的任何节点都可以接收并进行验证；

若是目的节点则接收RREQ，并发送重新加密具有更新随机数Nonce后的RREP，同时源节点通过设置定时器来清除已经超时的RREP；

若不是目的节点，则增加跳数、源节点序列号，并继续广播这个RREQ,并保存反向路由路径，源节点使用特殊的数据结构最大堆来存储所有节点的RREP。

更进一步地，所述步骤3包括：